一、概述
真空联合堆载预压技术是一种综合了堆载预压技术和真空预压技术的优点发展起来的一种排水固结法（预压法）的软土地基加固方式，适用与软粘土和淤泥质土地基。经过多年的发展研究和实践，这种真空联合堆载预压技术具有一定良好的应用效果，因此被越来越多的使用在沿江沿海地区的软土路基加固的建设中。相比较堆载预压法来说，真空联合堆载预压法不会出现地基不稳定以及弃土的问题。在利用真空联合堆载预压法来进行加固软土地基的时候，可以在一定程度上解决施工过程中出现的不足和缺陷，还因为具有造价合理、容易控制质量、节省材料、耗能少、无污染以及低噪音等特点，已经被大量运用到超软土大面积的地基加固中。从施工方面来说，已经具有相对比较成熟的真空预压技术，但是在实际运用的时候还是会出现很多问题和不足。真空联合堆载预压法是通过真空预压变化发展出来的处理软土地基的方法，具有广阔的前景、优良的效果。在我国沿江沿江沿海地区的发展过程中，已经大量运用真空联合堆载预压技术。由于这种方式存在的优势和特点，在使用的时候可以比较有效解决施工周期短和工程造价高之间的矛盾问题，具有较高的经济效益和社会效益。
二、工程概况
福州市江阴工业区国盛大道工程包括一座桥梁，钢筋砼箱涵两座及道路排水工程，工程全长5.76KM，总造价2.12亿元。工程最大的特点是建设场地位于刚围垦的海滩地上，全线均为软土地基，场地下的海泥软土层厚平均超过17米。依据实际勘察结果可以发现，沿线具有第四系填筑土层、冲积层、种植土层、残积土层等，其中软基处理是该工程施工的重点和难点，软基处理主要采用真空吸水联合堆载预压工艺。施工区域内部具有比较发达的水系，密布池塘、河网会因为季节的变化影响水位，会很大程度受到潮汐影响，流速、比降相对较小，水质属于半咸水，会随着潮汐变化改变咸度，水流比较平稳，属于微咸水或者淡水。每天涨落两次潮水，一般相差2m，一般来说，不会具有太大的内部地下水位变化，主要就是通过河潮水以及降水进行水分补给。
三、设计真空联合堆载预压的原理和方案
（一）基本概念
真空联合堆载预压主要就是在真空预压的基础上进行施工的前提下，当膜内真空符合相关设计需求的时候，并稳定一到两周以后再进行堆载预压施工。相比较于真空和堆载预压技术来说，这种联合的方式具有上述两种技术的优势和特点，可以适当增加压力差，以便于可以适当增加渗透率，保证路基水分可以更加快速的消散，提高固结速度，保证具有一定加固效果。因为堆载预压方式具有比较长的加固时间、很难控制安全性；深层搅拌桩、CFG桩等方式存在工程造价高，很难大面积使用；但是真空联合堆载预压这种方法明显可以缩短周期、提高荷载速率、降低加固后沉降、工程造价合理等优点，具有十分良好的应用前景。
（二）设计原理
真空联合堆载预压技术的基本原理实际上就是在需要进行软土地基加固的部分设置一定的塑料排水板或者砂井等排水通道，做为竖向排水通道。在地面上合理的铺设透水垫层，并在其中铺设排水滤管道，以此来当作水平排水通道，然后在上面覆盖不透气的密封膜，保证可以顺利隔绝大气。利用真空设备对敷设在透水层的吸水管道进行抽气，然后排出密封膜内部空气和水分，保证能够形成气压差，形成的气压差可以在一定程度上类似于相应高度下的路基荷载。然后在密封膜上进行堆载，形成双重的地基荷载，不断排出地基中的气、水，从而形成地基的固结。这种方法有机结合路基堆载处理技术以及真空预压技术，在真空预压的时候，产生负压，使土体产生向内收缩的变形，在进行堆载预压的时候，会使得地基出现一定的向外侧的形变，使用真空联合堆载预压这种有机结合真空预压技术以及路基堆载处理技术的方法，使堆载形成的向外侧向的形变和真空形成的向内侧向形变可以相互抵消，使施工过程中的地基更加稳定。此外，在基于真空荷载作用的情况下，会形成固结的地基土，提高强度，确保可以快速进行堆载，并且不会破坏稳定性[1]，有利于缩短工期。
（三）流程和工艺
1、平整场地，首先要把场地平整清楚，清除石块、树根等各种尖锐物体；2、铺设300-500mm厚的中粗砂垫层，打塑料排水板；3、再铺设300-500mm的中粗砂层，砂层要尽量铺筑的平整、密实，并且要清除表面的石子贝壳等杂物；4、铺设滤管，在砂层中敷设水平方向的滤管，滤管用有均匀的孔洞的塑料管，并在管外包上土工布，管道的各个接头要保证气密性良好。5、铺密封膜。在砂层上整齐的铺好一层土工布，再铺密封膜。6、安装抽真空装置。大约每700-800平方米布置一套真空射流泵，并且要预留有备用泵；要保证各个接口有良好的气密性；7、密封。在四周挖好密封沟，把密封膜放入沟中，回填，密封；8、抽真空。上面的工序完成后，就可以开始抽真空了，边抽边检查密封情况，及时对发现的漏气部位进行处理，直到膜下的真空度达到要求（一般是-80kPa），并且稳定下来；9、设沉降观测杆。在膜下真空度达到要求，并稳定1-2周后，在密封膜上再盖一层土工布，并在上面放好沉降观测杆，注意不要破坏了密封膜；10、堆载。为了保护密封膜，要用人工在土工布上再铺一层300-500mm的砂垫层，并且要求砂中无石子、树枝等杂物，然后就可以逐层进行堆载预压。
四、真空联合堆载预压技术的效果和影响
（一）施工效果
本工程经过真空联合堆载顶压，大部分路段都具有符合标准规范的沉降，除了K2+600～K2+720路段具有比较小的沉降外，真空预压效果还是十分理想的。大约需要施工150天。现阶段，此工程已经竣工验收，并已通车，路基整体情况稳定，完全达到了设计规范和沉降的要求。
（二）对周边环境的影响
1、对地表的影响在处理地基的时候，使用真空联合堆载顶压，会在一定程度上影响周围环境，最主要的就是使得附近道路出现裂痕、局部农田下降以及抽出的地表咸水会有部分流入到农田等问题。2、对高耸结构物的影响在K1+120道路左侧，有一座未拆除的仓库，边缘的部位距离真空边界大约15m。在使用真空预压以后，开始出现仓库下沉，最终会达到30cm的沉降，仓库外表面会出现一定的墙皮剥离、脱离问题。通过分析上述问题，需要适当停止进行抽空作业，可以适当变为堆载预压的方式。
（三）对工程造价和工期的影响
真空联合堆载预压方法对于周边农田和高耸结构物来说，有很大影响，会产生一定的修复费用，增加工程造价；与一般的堆载预压方法相比，真空联合堆载预压费用会偏高，但工期大大缩短；与其他较常用的深层搅拌桩、CFG桩等软土地基处理方法相比，采用真空联合堆载预压方法的费用就大大的降低了，而工期却差不多。
总而言之，真空联合堆载预压技术在市政工程中应用具有一定的效果和广阔的应用前景。经过大量实践表明，真空联合堆载预压可以适当的降低软土地基固结时间，缩短整体施工周期，充分满足设计沉降和路基沉降的实际规范需求；但对于高耸的建筑结构来说，这种施工方式具有很大影响；这种施工技术会对周围环境产生比较大的影响，导致出现房屋开裂、庄稼枯萎、农田下沉以及出现生产矛盾等，处理不好会出现中断施工、增加施工周期、影响施工进度、增加成本以及管理难度等问题。
作者：张书钰 单位：福建省融旗建设工程有限公司
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